КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Значение мутаций. Перспективы генной инженерии
Мутационная изменчивость прокариот по отношению к здоровью человека и его хозяйственной деятельности проявляется по-разному. С одной стороны, мутации патогенных бактерий и вирусов несут серьезную угрозу здоровью человека. За последние 30–40 лет наблюдается неуклонный рост резестентных форм патогенных бактерий к различного рода химическим лекарственным препаратам и антибиотикам. В основе их появления лежит естественный отбор спонтанно возникающих мутантов. Развитию резестентности мутантов способствует бесконтрольный прием лекарств. Недостаточные дозы лекарственных препаратов не убивают патогенные микробы, а, наоборот, способствуют отбору резестентных мутантов в популяции. Широкий арсенал применяемых химиотерапевтических препаратов и антибиотиков, сам по себе, является сильным селективным фактором, способствующим появлению множественной лекарственной устойчивости патогенных бактерий. Множественную лекарственную устойчивость проявляют гноеродные стрептококки и стафилококки, гонококки, пневмококки, бактерии туберкулеза, возбудители кишечных инфекций и др. Однако мутации патогенных бактерий имеют не только теневую сторону для здоровья человека. Индуцированный мутагенез патогенных бактерий и вирусов позволил человеку создать высокоэффективные вакцинные штаммы микроорганизмов со стабильно сниженной вирулентностью. Индуцированный мутагенез применяется также для создания высокопродуктивных промышленных штаммов микроорганизмов – продуцентов антибиотиков, ферментов, витаминов и других биологически активных веществ. Так, использование химических мутагенов и ионизирующего излучения с последующим ступенчатым отбором позволили получить мутантные штаммы микроорганизмов – продуцентов антибиотиков, которые в 10–20 – 100 раз превосходят по продуктивности природные формы.
Индуцированный мутагенез был положен и в основу выведения высоко-продуктивных мутантов бактерий, синтезирующих аминокислоты. Некоторые дикие штаммы коринебактерий, называемые глутаминовыми, способны синтезировать до 30 г/л глутаминовой кислоты и выделять ее в среду. Промышленные штаммы Corynebacterium glutamicum, полученные путем индуцированного мутагенеза, производят до 100 г/л этой аминокислоты. На сегодняшний день ежегодно в мире микробиологическим синтезом получают Общеизвестно, что гибридизация среди представителей царства эукариот осуществляется только между близкородственными организмами. У прокариот, посредством передачи плазмид, гибридизация не ограничивается рамками даже крупных систематических категорий. И в этом смысле прокариоты открывают беспредельные возможности нового научного направления – генной инженерии, заключающегося в конструировании гибридов из материала совершенно разного происхождения. Методы генной инженерии предусматривают решение трех проблем: 1) выделение молекул ДНК из клеток различных организмов; 2) сшивка фрагментов ДНК различного происхождения в единую молекулу; 3) введение вновь полученной молекулы ДНК в клетку-реципиент и далее в ее хромосому. Первые опыты по генной инженерии, начатые в 1972–1973 гг., позволили с помощью фага включить в геном кишечной палочки (Escherichia coli) ген LIG, контролирующий синтез лигазы. При этом содержание лигазы в клетках-реципиентах возросло в 500 раз и фермент составил 5% массы всего бактериального белка. Методом генной инженерии получен высокопродуктивный штамм Escherichia coli по синтезу треонина, потребляющий в качестве источника углерода дешевую сахарозу вместо глюкозы или фруктозы.
Весьма актуальны генно-инженерные работы по созданию новых бактерий – фиксаторов азота. Эта проблема решается в двух направлениях: за счет расширения видовой специфичности клубеньковых бактерий, способных входить в симбиоз, помимо бобовых культур, с растениями других семейств, а также за счет придания способности фиксировать азот некоторым симбионтам растений – бактериям-эпифитам и ослабленным фитопатогенам. В последние годы развернуты работы в области клеточной инженерии. Суть их заключается в слиянии протопластов различных клеток, актиномицетов, бацилл, коринебактерий, мицелиальных грибов и дрожжей. Путем обработки клеток полиэтиленгликолем можно осуществить рекомбинацию далеких неродственных организмов. Так, при слиянии протопластов клеток азотобактера и микоризного гриба рода Rhizopogon получен гибридный эукариотный организм, активно фиксирующий азот. В недалеком будущем методами генной инженерии будут получены микроорганизмы-суперпродуценты, производящие ценные для человека продукты.
Дата добавления: 2014-11-06; Просмотров: 633; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |